Belle II Software  release-08-01-10
decayhashmap.cc
1 /**************************************************************************
2  * basf2 (Belle II Analysis Software Framework) *
3  * Author: The Belle II Collaboration *
4  * *
5  * See git log for contributors and copyright holders. *
6  * This file is licensed under LGPL-3.0, see LICENSE.md. *
7  **************************************************************************/
8 #include <analysis/utility/DecayNode.h>
9 #include <analysis/utility/DecayTree.h>
10 #include <analysis/utility/DecayForest.h>
11 #include <framework/gearbox/Const.h>
12 
13 #include <gtest/gtest.h>
14 
15 using namespace std;
16 using namespace Belle2;
17 
18 
19 namespace {
20 
21  TEST(DecayNodeTest, Constructor)
22  {
23  DecayNode photon_1(22);
24  DecayNode photon_2(22);
25  DecayNode pi0(111, {photon_1, photon_2});
26 
27  EXPECT_EQ(photon_1.pdg, Const::photon.getPDGCode());
28  EXPECT_EQ(photon_1.daughters.size(), 0);
29 
30  EXPECT_EQ(pi0.pdg, Const::pi0.getPDGCode());
31  EXPECT_EQ(pi0.daughters.size(), 2);
32 
33  }
34 
35  TEST(DecayNodeTest, FindDecay)
36  {
37  DecayNode photon_1(22);
38  DecayNode photon_2(22);
39  DecayNode photon_3(22);
40  DecayNode pi0_1(111, {photon_1, photon_2});
41  DecayNode pi0_2(111);
42 
43  DecayNode e_1(11);
44  DecayNode e_2(-11);
45  DecayNode pi0_3(111, {e_1, e_2});
46 
47  DecayNode pi(211);
48 
49  DecayNode D_1(321, {pi, pi0_1});
50  DecayNode D_2(321, {pi, pi0_2});
51  DecayNode D_3(321, {pi, pi0_3});
52 
53  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(D_1));
54  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(D_2));
55  EXPECT_FALSE(D_1.find_decay(D_3));
56  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(pi0_1));
57  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(pi0_2));
58  EXPECT_FALSE(D_1.find_decay(pi0_3));
59 
60  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(D_1));
61  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(D_2));
62  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(D_3));
63  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(pi0_1));
64  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(pi0_2));
65  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(pi0_3));
66 
67  EXPECT_FALSE(D_3.find_decay(D_1));
68  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(D_2));
69  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(D_3));
70  EXPECT_FALSE(D_3.find_decay(pi0_1));
71  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(pi0_2));
72  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(pi0_3));
73 
74  EXPECT_TRUE(pi0_1.find_decay(photon_1));
75  EXPECT_TRUE(pi0_1.find_decay(photon_2));
76  EXPECT_TRUE(pi0_1.find_decay(photon_3));
77  EXPECT_FALSE(pi0_1.find_decay(e_1));
78  }
79 
80  TEST(DecayTreeTest, FindDecay)
81  {
82  DecayTree photon_1("22");
83  DecayTree pi0_1("111 (--> 22 22)");
84  DecayTree pi0_2("111 ");
85 
86  DecayTree e_1("11");
87  DecayTree e_2("-11");
88  DecayTree pi0_3("111 (--> 11 -11)");
89 
90  DecayTree D_1("321 (--> 11 111 (--> 22 22))");
91  DecayTree D_2("321 (--> 11 111)");
92  DecayTree D_3("321 (--> 11 111 (--> 11 -11))");
93 
94  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(D_1));
95  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(D_2));
96  EXPECT_FALSE(D_1.find_decay(D_3));
97  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(pi0_1));
98  EXPECT_TRUE(D_1.find_decay(pi0_2));
99  EXPECT_FALSE(D_1.find_decay(pi0_3));
100 
101  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(D_1));
102  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(D_2));
103  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(D_3));
104  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(pi0_1));
105  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(pi0_2));
106  EXPECT_TRUE(D_2.find_decay(pi0_3));
107 
108  EXPECT_FALSE(D_3.find_decay(D_1));
109  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(D_2));
110  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(D_3));
111  EXPECT_FALSE(D_3.find_decay(pi0_1));
112  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(pi0_2));
113  EXPECT_TRUE(D_3.find_decay(pi0_3));
114 
115  EXPECT_TRUE(pi0_1.find_decay(photon_1));
116  EXPECT_FALSE(pi0_1.find_decay(e_1));
117  EXPECT_TRUE(pi0_3.find_decay(e_2));
118 
119  }
120 
121  TEST(DecayTreeTest, IsValid)
122  {
123  DecayTree photon_1("22");
124  DecayTree pi0_1("111 (--> 22 22)");
125 
126  EXPECT_TRUE(photon_1.isValid());
127  EXPECT_TRUE(pi0_1.isValid());
128 
129  DecayTree no_match(" No match ");
130  EXPECT_FALSE(no_match.isValid());
131 
132  }
133 
134  TEST(DecayTreeTest, MatchSymbolPosition)
135  {
136 
137  DecayTree D_0("321 (--> 11 111 (--> 11 -11))");
138  DecayTree D_1("321 (--> 11 111 (--> ^11 -11))");
139  DecayTree D_2("321 (--> ^11 111 (--> 11 -11))");
140  DecayTree D_3("^321 (--> 11 111 (--> 11 -11))");
141 
142  EXPECT_EQ(D_0.getMatchSymbolPosition(), -1);
143  EXPECT_EQ(D_0.getNumberOfDecayNodes(), 5);
144 
145  EXPECT_EQ(D_1.getMatchSymbolPosition(), 3);
146  EXPECT_EQ(D_1.getNumberOfDecayNodes(), 5);
147  EXPECT_EQ(D_1.getDecayNode(3).pdg, Const::electron.getPDGCode());
148  EXPECT_EQ(D_1.getDecayNode(3).daughters.size(), 0);
149 
150  EXPECT_EQ(D_2.getMatchSymbolPosition(), 1);
151  EXPECT_EQ(D_2.getNumberOfDecayNodes(), 5);
152  EXPECT_EQ(D_2.getDecayNode(1).pdg, Const::electron.getPDGCode());
153  EXPECT_EQ(D_2.getDecayNode(1).daughters.size(), 0);
154 
155  EXPECT_EQ(D_3.getMatchSymbolPosition(), 0);
156  EXPECT_EQ(D_3.getNumberOfDecayNodes(), 5);
157  EXPECT_EQ(D_3.getDecayNode(0).pdg, Const::kaon.getPDGCode());
158  EXPECT_EQ(D_3.getDecayNode(0).daughters.size(), 2);
159 
160  }
161 
162  TEST(DecayTreeTest, Constructor)
163  {
164 
165  DecayTree photon("22");
166  EXPECT_EQ(photon.getNumberOfDecayNodes(), 1);
167  EXPECT_EQ(photon.getDecayNode(0).pdg, Const::photon.getPDGCode());
168  EXPECT_EQ(photon.getDecayNode(0).daughters.size(), 0);
169 
170  DecayTree pi0("111 (--> 22 22)");
171  EXPECT_EQ(pi0.getNumberOfDecayNodes(), 3);
172  EXPECT_EQ(pi0.getDecayNode(0).pdg, Const::pi0.getPDGCode());
173  EXPECT_EQ(pi0.getDecayNode(0).daughters.size(), 2);
174  EXPECT_EQ(pi0.getDecayNode(1).pdg, Const::photon.getPDGCode());
175  EXPECT_EQ(pi0.getDecayNode(1).daughters.size(), 0);
176  EXPECT_EQ(pi0.getDecayNode(2).pdg, Const::photon.getPDGCode());
177  EXPECT_EQ(pi0.getDecayNode(2).daughters.size(), 0);
178 
179  DecayTree D("321 (--> 11 111 (--> 11 -11))");
180  EXPECT_EQ(D.getNumberOfDecayNodes(), 5);
181  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(0).pdg, Const::kaon.getPDGCode());
182  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(0).daughters.size(), 2);
183  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(1).pdg, Const::electron.getPDGCode());
184  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(1).daughters.size(), 0);
185  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(2).pdg, Const::pi0.getPDGCode());
186  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(2).daughters.size(), 2);
187  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(3).pdg, Const::electron.getPDGCode());
188  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(3).daughters.size(), 0);
189  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(4).pdg, -Const::electron.getPDGCode());
190  EXPECT_EQ(D.getDecayNode(4).daughters.size(), 0);
191 
192  }
193 
194  TEST(DecayForestTest, Constructor)
195  {
196  DecayForest D("321 (--> 11 111 (--> 11 -11)) | No match | 111 (--> 11 -11) | 512 (--> 321 (--> 11 111 (--> 11 -11)) ) ", false);
197 
198  EXPECT_EQ(D.getNumberOfTrees(), 4);
199  EXPECT_EQ(D.getOriginalTreeNumber(), 2);
200 
201  auto& reconstructed_decay_tree = D.getReconstructedTree();
202  EXPECT_EQ(reconstructed_decay_tree.getNumberOfDecayNodes(), 5);
203  EXPECT_EQ(reconstructed_decay_tree.getDecayNode(0).pdg, Const::kaon.getPDGCode());
204 
205  auto& no_match_decay_tree = D.getTree(1);
206  EXPECT_FALSE(no_match_decay_tree.isValid());
207 
208  auto& original_decay_tree = D.getOriginalTree();
209  EXPECT_TRUE(original_decay_tree.isValid());
210  EXPECT_EQ(original_decay_tree.getDecayNode(0).pdg, Const::pi0.getPDGCode());
211 
212  }
213 
214  TEST(DecayForestTest, SaveMemory)
215  {
216  DecayForest D("321 (--> 11 111 (--> 11 -11)) | No match | 111 (--> 11 -11) | 512 (--> 321 (--> 11 111 (--> 11 -11)) ) ", true);
217 
218  EXPECT_EQ(D.getNumberOfTrees(), 3);
219  EXPECT_EQ(D.getOriginalTreeNumber(), 2);
220 
221  auto& reconstructed_decay_tree = D.getReconstructedTree();
222  EXPECT_EQ(reconstructed_decay_tree.getNumberOfDecayNodes(), 5);
223  EXPECT_EQ(reconstructed_decay_tree.getDecayNode(0).pdg, Const::kaon.getPDGCode());
224 
225  auto& no_match_decay_tree = D.getTree(1);
226  EXPECT_FALSE(no_match_decay_tree.isValid());
227 
228  auto& original_decay_tree = D.getOriginalTree();
229  EXPECT_TRUE(original_decay_tree.isValid());
230  EXPECT_EQ(original_decay_tree.getDecayNode(0).pdg, Const::pi0.getPDGCode());
231 
232  }
233 
234  TEST(DecayForestTest, FindB2TauNuDecay)
235  {
236  DecayForest
237  Y(" 300553 (--> -521 (--> 15 (--> -211)) 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11) 22) 211 211 -211 111 (--> 22 22))) | ^300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) ^-521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> ^15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 ^-211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> ^521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> ^-423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> ^-421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> ^321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 ^11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) ^22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> ^211 111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) -211) ^211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 22)) ^-211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 ^111 (--> 22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> ^22 22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16)) | 300553 (--> 521 (--> -423 (--> -421 (--> 321 11 -12) 22) 10223 (--> 213 (--> 211 111 (--> 22 ^22)) -211) 211) -521 (--> 15 (--> 16 -211 111 (--> 22 22)) -16))");
238 
239  DecayTree b2taunu_cc("521 (--> -15 16)");
240  DecayTree b2taunu("-521 (--> 15 -16)");
241  DecayTree b2taunu2e("-521 (--> 15 (11 -12 16) -16)");
242  DecayTree b2taunu2rho("-521 (--> 15 (16 -211 111 (--> 22 22)) -16)");
243 
244  EXPECT_FALSE(Y.getOriginalTree().find_decay(b2taunu_cc));
245  EXPECT_TRUE(Y.getOriginalTree().find_decay(b2taunu));
246  EXPECT_FALSE(Y.getOriginalTree().find_decay(b2taunu2e));
247  EXPECT_TRUE(Y.getOriginalTree().find_decay(b2taunu2rho));
248 
249  }
250 
251  TEST(DecayForestTest, RemoveRadiativePhotons)
252  {
253  DecayForest B("521 (--> -421 (--> 325 (--> 321 111 (--> 22 22)) -211) -13 14 22)", false, true);
254  DecayForest B2("521 (--> -11 12 22)", false, true);
255  DecayForest B3("521 (--> -11 12 22)", false, false);
256 
257  DecayTree case1(" 521 (--> -421 (--> 325 (--> 321 111 (--> 22 22)) -211) -13 14)", true);
258  DecayTree case2(" 521 (--> -11 12 22)", true);
259  DecayTree case3(" 521 (--> -11 12 22)", false);
260  DecayTree case4(" 521 (--> -11 12)", false);
261 
262 
263  DecayTree case5(" 521 (--> -11 12 22)", false);
264  DecayTree case6(" 521 (--> -11 12 22)", true);
265  DecayTree case7(" 521 (--> -11 12)", false);
266 
267  EXPECT_TRUE(B.getOriginalTree().find_decay(case1));
268 
269  EXPECT_TRUE(B2.getOriginalTree().find_decay(case2));
270  EXPECT_FALSE(B2.getOriginalTree().find_decay(case3));
271  EXPECT_TRUE(B2.getOriginalTree().find_decay(case4));
272 
273  EXPECT_TRUE(B3.getOriginalTree().find_decay(case5));
274  EXPECT_FALSE(B3.getOriginalTree().find_decay(case6));
275  EXPECT_FALSE(B3.getOriginalTree().find_decay(case7));
276  }
277 
278 } // namespace
Belle2::DecayForest
Contains several DecayTree objects, which belong all to the same candidate.
Definition: DecayForest.h:24
Belle2::DecayNode
DecayNode describes the decay of a particle identified by its pdg code, into list of daughters.
Definition: DecayNode.h:23
Belle2::DecayTree
This is a helper class for the MCDecayFinderModule.
Definition: DecayTree.h:20
Belle2::TEST
TEST(TestgetDetectorRegion, TestgetDetectorRegion)
Test Constructors.
Definition: utilityFunctions.cc:25
Belle2
Abstract base class for different kinds of events.
Definition: MillepedeAlgorithm.h:17